MFC WinSock 类的编程

为简化套接字网络编程，更方便地利用 Windows 的消息驱动机制，微软的基础类库（ Microsoft Foundation Class Libary ，简称 MFC ），提供了两个套接字类，在不同的层次上对 Windows Socket API 函数进行了封装，为编写 Windows Socket 网络通信程序，提供了两种编程模式。

CAsyncSocket 类，在很低的层次上对 Windows Sockets API 进行了封装。

它的成员函数和 Windows Sockets API 的函数调用直接对应。一个 CAsyncSocket 对象代表了一个 Windows 套接字。它是网络通信的端点。除了把套接字封装成 C++ 的面向对象的形式供程序员使用以外，这个类唯一所增加的抽象就是将那些与套接字相关的 Windows 消息变为 CAsyncSocket 类的回调函数。

CSocket 类，从 CAsyncSocket 类派生，是对Windows Sockets API 的高级封装。 CSocket类继承了 CAsyncSocket 类的许多成员函数，用法一致。 CSocket 类的高级表现在三个方面：

（ 1 ） CSocket 结合 archive 类来使用套接字。

（ 2 ） CSocket 管理了通信的许多方面，如字节顺序问题和字符串转换问题。（ 3 ） CSocket 类为 Windows 消息的后台处理提供了阻塞的工作模式。

这两个类提供了事件处理函数，编程者通过对事件处理函数进行重载，可方便地对套接字发送数据、接收数据等事件进行处理。同时，可以结合 MFC 的其它类来使用这两个套接字类，并利用 MFC 的各种可视化向导，从而大大简化了编程。

在 MFC 中，有一个名为 afxSock.h 的包含文件，在这个文件中定义了 CAsyncSocket ，CSocket ，和 CSocketFile 这三个套接字类。

CasyncSocket 类

CAsyncSocket 类从 Cobject 类派生而来，如图 1 所示：

图 1 CAsyncSocket 类的派生关系

创建 CasyncSocket 类对象

本书将 CAsyncSocket 类对象称为异步套接字对象。创建异步套接字对象一般分为两个步骤，首先构造一个 CAsyncSocket 对象，再创建该对象的底层的 SOCKET 句柄。

1 ．创建空的异步套接字对象

通过调用 CAsyncSocket 类的构造函数，创建一个新的空 CAsyncSocket 类套接字对象，构造函数不带参数。然后必须调用它的 Create成员函数，来创建底层的套接字数据结构，并绑定它的地址。

有两种使用方法，会在不同的位置创建。

（ 1 ）如： CAsyncSocket aa;

aa.Create( 。。。。。。 ) ；

（ 2 ）如： CAsyncSocket* Pa;

Pa = new CAsyncSocket;

Pa->Create( 。。。。。。 ) ；

2 ．创建异步套接字对象的底层套接字句柄

通过调用 CAsyncSocket 类的 Create() 成员函数，创建该对象的底层套接字句柄，决定套接字对象的具体特性。调用格式为：

BOOL Create( UINT nSocketPort=0 ，

Int nSocketType = SOCK_STREAM,

Long Ievent = FD_READ | FD_WRITE | FD_OOB |FD_ACCEPT |FD_CONNECT | FD_CLOSE,

LPCTSTR lpszSocketAddress = NULL );

举例：创建一个使用 27端口的流式异步套接字对象。

CAsyncSocket* pSocket = new CAsyncSocket;

int nPort = 27;

pSocket->Create( nPort, SOCK_STREAM );

关于 CAsyncSocket 类可以接受并处理的消息事件1 ．六种套接字相关的事件与通知消息参数 Ievent 可以选用的六个符号常量是在 winsock.h 文件中定义的。#define FD_READ 0x01#define FD_WRITE 0x02#define FD_OOB 0x04#define FD_ACCEPT 0x08#define FD_CONNECT 0x10#define FD_CLOSE 0x20

他们代表 MFC 套接字对象可以接受并处理的六种网络事件，当事件发生时，套接字对象会收到相应的通知消息，并自动执行套接字对象响应的事件处理函数。（ 1 ） FD_READ 事件通知：通知有数据可读。（ 2 ） FD_WRITE 事件通知：通知可以写数据。（ 3 ） FD_ACCEPT 事件通知：通知监听套接字有连接请求可以接受。（ 4） FD_CONNECT 事件通知：通知请求连接的套接字，连接的要求已被处理。（ 5） FD_CLOSE 事件通知：通知套接字已关闭。（ 6） FD_OOB 事件通知：通知将有带外数据到达。

2 ． MFC 框架对于六个网络事件的处理

当上述的网络事件发生时， MFC框架作何处理呢？按照Windows 的消息驱动机制， MFC框架应当把消息发送给相应的套接字对象，并调用作为该对象成员函数的事件处理函数。事件与处理函数是一一映射的。

在 afxSock.h 文件中的 CAsyncSocket 类的声明中，定义了与这六个网络事件对应的事件处理函数。

virtual void OnReceive(int nErrorCode); 对应 FD_READ事件

virtual void OnSend(int nErrorCode); 对应 FD_WRITE 事件

virtual void OnAccept(int nErrorCode); 对应 FD_ACCEPT 事件

virtual void OnConnect(int nErrorCode); 对应 FD_CONNECT 事件

virtual void OnClose(int nErrorCode); 对应 FD_CLOSE 事件

virtual void OnOutOfBandData(int nErrorCode); 对应 FD_OOB 事件

当某个网络事件发生时， MFC框架会自动调用套接字对象的对应的事件处理函数。这就相当给了套接字对象一个通知，告诉它某个重要的事件已经发生。所以也称之为套接字类的通知函数（ notification functions ）或回调函数（ callback functions ）。

3 ．重载套接字对象的回调函数

如果你从 CAsyncSocket 类派生了自己的套接字类，你必须重载你的应用程序所感兴趣的那些网络事件所对应的通知函数。

MFC框架自动调用通知函数，使得你可以在套接字被通知的时候来优化套接字的行为。

客户端套接字对象请求连接到服务器端 在服务器端套接字对象已经进入监听状态之后，客户应用程序可以调用 CAsyncSocket类的 Connect() 成员函数，向服务器发出一个连接请求，

格式一： BOOL Connect( LPCTSTR lpszHostAddress, UINT nHostPort ); 格式二： BOOL Connect( const SOCKADDR* lpSockAddr,int nSockAddrLen ) ；

如果调用成功或者发生了 WSAEWOULDBLOCK错误，当调用结束返回时，都会发生 FD_CONNECT 事件， MFC框架会自动调用客户端套接字的 OnConnect() 事件处理函数，并将错误代码作为参数传送给它。它的原型调用格式如下，

virtual void OnConnect( int nErrorCode );

服务器接受客户机的连接请求

在服务器端，使用 CAsyncSocket流式套接字对象，一般按照以下步骤来接收客户端套接字对象的连接请求。

（ 1 ）服务器应用程序必须首先创建一个 CAsyncSocket流式套接字对象，并调用它的 Create 成员函数创建底层套接字句柄。这个套接字对象专门用来监听来自客户机的连接请求，所以称它为监听套接字对象。

（ 2 ）调用监听套接字对象的 Listen 成员函数，使监听套接字对象开始监听来自客户端的连接请求。此函数的调用格式是：

BOOL Listen( int nConnectionBacklog = 5) ；

 当 Listen 函数确认并接纳了一个来自客户端的连接请求后，会触发 FD_ACCEPT 事件，监听套接字会收到通知，表示监听套接子已经接纳了一个客户的连接请求， MFC框架会自动调用监听套接字的 OnAccept 事件处理函数，它的原型调用格式如下，

virtual void OnAccept( int nErrorCode );

编程者一般应重载此函数，在其中调用监听套接字对象的 Accept 函数，来接收客户端的连接请求。

（ 3 ）创建一个新的空的套接字对象，不需要使用它的 Create 函数来创建底层套接字句柄。这个套接字专门用来与客户端连接，并进行数据的传输。一般称它为连接套接字，并作为参数传递给下一步的 Accept 成员函数。

  （ 4）调用监听套接字对象的 Accept 成员函数，调用格式为：

virtual BOOL Accept( CAsyncSocket& rConnectedSocket,

SOCKADDR* lpSockAddr = NULL,

int* lpSockAddrLen = NULL );

发送与接收流式数据

当服务器和客户机建立了连接以后，就可以在服务器端的连接套接字对象和客户端的套接字对象之间传输数据了。对于流式套接字对象，使用 CAsyncSocket 类的 Send 成员函数向流式套接字发送数据，使用 Receive成员函数从流式套接字接收数据。

1 ．用 Send 成员函数发送数据

格式： virtual int Send( const void* lpBuf, int nBufLen, int nFlags = 0);

  对于一个 CAsyncSocket 套接字对象，当它的发送缓冲区腾空时，会激发 FD_WRITE 事件，套接字会得到通知， MFC框架会自动调用这个套接字对象的 OnSend 事件处理函数。一般编程者会重载这个函数，在其中调用 Send 成员函数来发送数据。

2 ．用 Receive 成员函数接收数据

格式： Virtual int Receive( Void* lpBuf, Int nBufLen, Int nFlags = 0);

对于一个 CAsyncSocket 套接字对象，当有数据到达它的接收队列时，会激发 FD_READ事件，套接字会得到已经有数据到达的通知，MFC框架会自动调用这个套接字对象的 OnReceive 事件处理函数。一般编程者会重载这个函数，在其中调用 Receive 成员函数来接收数据。在应用程序将数据取走之前，套接字接收的数据将一直保留在套接字的缓冲区中。

关闭套接字1 ．使用 CAsyncSocket 类的 Close 成员函数格式： virtual void Close( );2 ．使用 CAsyncSocket 类的 ShutDown()成员函数 使用 CAsyncSocket 类的 ShutDown() 成员函数，可以选择关闭套接字的方式。将套接字置为不能发送数据，或不能接收数据，或二者均不能的状态。格式： BOOL ShutDown( int nHow = sends );

错误处理

一般说来，调用 CAsyncSocket 对象的成员函数后，返回一个逻辑型的值，如果成员函数执行成功，返回TRUE ；如果失败，返回 FALSE 。究竟是什么原因造成错误呢？这时，可以进一步调用 CAsyncSocket 对象的 GetLastError() 成员函数，来获取更详细的错误代码，并进行相应的处理。

格式： static int GetLastError( );

返回值是一个错误码，针对刚刚执行的 CAsyncSocket 成员函数。

其它的成员函数

1 ．关于套接字属性的函数

要设置底层套接字对象的属性，可以调用 SetSocketOpt() 成员函数；

要获取套接字的设置信息，可调用 GetSocketOpt() 成员函数；

要控制套接字的工作模式，可调用 IOCtl() 成员函数，选择合适的参数，可以将套接字设置在阻塞模式（ Blocking mode ）下工作。

2 ．发送和接收数据

如果创建的是数据报类型的套接字，用 SendTo() 成员函数来向指定的地址发送数据，事先不需要建立发送端和接收端之间的连接，用 ReceiveFrom() 成员函数可以从某个指定的网络地址接收数据。

发送数据 SendTo 的调用格式，有两种重载的形式，区别在于参数不同：

int SendTo( const void* lpBuf, int nBufLen, UINT nHostPort,

LPCTSTR lpszHostAddress = NULL, int nFlags = 0 );

int SendTo( const void* lpBuf, int nBufLen,

const SOCKADDR* lpSockAddr, int nSockAddrLen, int nFlags = 0 );

应用实例是一个简单的聊天室程序，采用客户 /服务器模式，分为客户端程序和服务器端程序。由于服务器只能支持一个客户，实际是一个点对点通信的程序。客户端程序和服务器程序通过网络交换聊天的字符串内容，并在窗口的列表框中显示。

CAsyncSocketCAsyncSocket 类的应用实例类的应用实例

实例程序的技术要点是：

如何从 CAsyncSocket 类派生出自己的 WinSock 类。

理解WinSock 类与应用程序框架的关系。

重点学习流式套接字对象的使用。

处理网络事件的方法。

创建客户端应用程序

1 ．使用 MFC AppWizard 创建客户端应用程序框架。

（ 1 ）在 New 对话框中，选择 Projects卡，如图 4 所示。从左边的列表框中选择MFC AppWizard(exe)条目，在右边的 Project Name 处填入工程名 Talkc ，在 Location 处选定存放此工程的目录。然后点击 OK按钮。

（ 2 ）出现 MFC AppWizard设置的第一步对话框（ MFC AppWizard – Step 1 ），如图 5所示。从中选择Dialog based 的应用程序类型，语言支持选择中文（中国），使此工程能够正确地进行中文的输入、输出、显示及处理。然后点击 NEXT按钮。

（ 3 ）出现 MFC AppWizard设置的第二步对话框（ MFC AppWizards – Step 2 of 4），如图 6所示，在 Windows Sockets复选框上打上选择标记，表示应用程序将支持WinSock 套接字。接受其它的默认设置。跳过后面的步骤，直接点击 Finsh按钮。

（ 4）出现新工程信息对话框（ New Project Information ），说明了所创建的骨架工程的有关信息。如图 7所示。

从中可以看出，所创建的程序是一个基于对话框的 Win32 应用程序，将自动创建两个类，应用程序类 CTalkcApp ，对应的文件是 talkc.h 和 talkc.cpp ；对话框类 CTalkcDlg，对应的文件是 talkcDlg.h 和 talkcDlg.cpp 。支持Windows Socket ，使用共享的 DLL实现 MFC42.DLL 。

2 ．为对话框界面添加控件对象在创建了应用程序骨架之后，可以布置程序的主对话框。在 MFC界面左方的工作区（ workspace ）中选择 resourceView卡，从中选择Dialog，双击IDD_TALKC_DIALOG，右边会出现对话框，左边会出现控件面板，利用控件面板可以方便地在程序的主对话框界面中添加相应的可视控件对象，如图8所示。

图 8 在主对话框中添加控件

完成的对话框如图 9所示，然后按照表 2修改控件的属性。

图 9 Talkc 程序的主对话框

表 2 Talkc 程序主对话框中的控件属性表

控件类型 控件 ID Caption

静态文本 static text IDC_STATIC_SERVNAME 服务器名称

静态文本 static text IDC_STATIC_SERVPORT 服务器端口

静态文本 static text IDC_STATIC_MSG 消 息

静态文本 static text IDC_STATIC_SENT 发送的消息

静态文本 static text IDC_STATIC_RECEIVED 接收的消息

编辑框 edit box IDC_EDIT_SERVNAME

编辑框 edit box IDC_EDIT_SERVPORT

编辑框 edit box IDC_EDIT_MSG

命令按钮 button IDC_BUTTON_CONNECT 连接

命令按钮 button IDC_BUTTON_CLOSE 断开

命令按钮 button IDOK 发送

列表框 listbox IDC_LIST_SENT

列表框 listbox IDC_LIST_RECEIVED

3 ．为对话框中的控件对象定义相应的成员变量

在窗口菜单中点查看 /建立类向导，进入类向导 (Class Wizard) 对话框，如图 10 。

选择成员变量卡（ Member Variables ），用类向导为对话框中的控件对象定义相应的成员变量。确认 Class Name 是 CTalkcDlg，在左边的列表框中选择一个控件，然后点“ Add Variable”按钮，会弹出” Add Member Variable”对话框，如图11 所示，然后按照表 3输入即可。

图 11 增加控件成员变量的对话框

表 3 客户端程序对话框中的控件对象对应的成员变量

控件 IDControl IDs

变量名 称 Member Variable Name

变量类别Category

变量类型Variable Type

IDC_BUTTON_CONNECT m_btnConnect Control CButton

IDC_EDIT_SERVNAME m_strServName Value CString

IDC_EDIT_SERVPORT m_strServPort Value int

IDC_EDIT_MSG m_strMsg Value CString

IDC_LIST_SENT m_listSent Control CListBox

IDC_LIST_RECEIVED m_listRecetved Control CListBox

4 ．创建从 CAsyncSocket 类继承的派生类

（ 1 ）为了能够捕获并响应 socket 事件，应创建用户自己的套接字类，它应当从 CAsyncSocket 类派生，还能将套接字事件传递给对话框，以便执行用户自己的事件处理函数。选择菜单“插入 /新建类”，进入“ New Class”对话框，如图 12 所示。 图 12 添加自己的套接字类

选择或输入以下信息：

Class Type ：选择MFC Class

Class Infoumation下的 Name: 输入 CMySocket

Class Infoumation下的 Base class ：选择 CAsyncSocket

点击“ OK”按钮，系统会自动生成 CMySocket 类对应的包含文件 MySocket.h 和 MySocket.cpp 文件，在VC界面的 Class View 中就可以看到这个类。

（ 2 ）利用类向导 ClassWizard 为这个套接字类添加响应消息的事件处理成员函数。点菜单 View/ClassWizard... ，进入类向导对话框，选择Message Maps （消息映射）卡，确认 Class name 是 CMySocket ，从 Messages （消息）栏中选择事件消息，然后点击 Add Function按钮，就会看到在 Member Function栏中添加了相应的事件处理函数。如图 13所示，此程序中需要添加 OnConnect ， OnClose和 OnReceive 三个函数。这一步会在 CMySocket类的 MySocket.h 中自动生成这些函数的声明，在MySocket.cpp 中生成这些函数的框架，以及消息映射的相关代码。可参看后面的程序清单。

图 13 为套接字类添加响应消息的事件处理成员函数

（ 3 ）为套接字类添加一般的成员函数和成员变量

在 VC++ 的界面中，在工作区窗口选择 ClassView卡，用右键单击 CMySocket 类，会弹出快捷菜单，选择其中的 Add Member Function 可以为该类添加成员函数；选择 Add Member Variable 可以为该类添加成员变量。如图 14所示。图 15和图 16是添加操作的对话框。

对这个套接字类，添加一个私有的成员变量，是一个对话框类的指针。

private:

CTalkcDlg * m_pDlg;

图 15 为套接字类添加一般的成员变量

再添加一个成员函数： void SetParent(CTalkcDlg * pDlg);

图 16 为套接字类添加一般的成员函数

这一步同样会在 MySocket.h 中生成变量或函数的声明，在MySocket.cpp 中生成函数的框架代码。如果熟悉的话，这一步的代码也可以直接手工添加。

（ 4）手工添加其他代码

在 VC++ 的界面中，在工作区窗口选择 FileView卡，双击要编辑的文件，在右面的窗口中就会展示该文件的代码，可以编辑添加。

对于 MySocket.h ，应在文件开头，添加对于此应用程序对话框类的声明。

class CTalkcDlg;

对于MySocket.cpp ，有四处添加：

① 应在文件开头，添加包含文件说明。这是因为此套接字类用到了对话框类的变量。

#include “TalkcDlg.h”

② 在构造函数中，添加对于对话框指针成员变量的初始化代码：

CMySocket ：： CMySocket() { m_pDlg = NULL; }

③ 在析构函数中，添加对于对话框指针成员变量的初始化代码：

CMySocket ：： ~CMySocket() { m_pDlg = NULL; }

④ 为成员函数 setParent 和事件处理函数 OnConnect ， OnClose 和 OnReceive添加代码。详见后面的程序清单。

5 ．为对话框类添加控件对象事件的响应函数

按照表 4，用类向导 (Class Wizard ) 为对话框中的控件对象添加事件响应函数。主要是对于三个按钮的单击事件的处理函数，如图 17所示。其他函数是原有的。

表 4 为对话框中的控件对象添加事件响应函数 控件类型 对象标识 Object IDs 消息 Messages 函数 Member functions

命令按钮 IDC_BUTTON_CLOSE BN_CLICKED OnButtonClose

命令按钮 IDC_BUTTON_CONNECT BN_CLICKED OnButtonConnect

命令按钮 IDOK BN_CLICKED OnSendMsg

图 17 为对话框类添加控件事件的处理函数这一步会在 talkcDlg.h 中自动添加这三个事件处理函数的声明，在 talkcDlg.cpp 中生成消息映射的代码，和这三个函数的框架代码。

6 ．为 CTalkcDlg 对话框类添加其它的成员函数和成员变量

成员变量： CMySocket m_sConnectSocket; //用来与服务器端连接的套接字。

成员函数： void OnClose(); // 用来处理与服务器端的通信。

void OnConnect();

void OnReceive();

7 ．手工添加的代码在 CTalkcDlg对话框类的 talkcDlg.h 中添加对于 MySocket.h 的包含命令，来获得对于套接字支持： #include “MySocket.h”在 CTalkcDlg对话框类的 talkcDlg.cpp 中添加对于控件变量的初始化代码：// TODO: Add extra initialization here//用户添加的控件变量的初始化代码BOOL CTalkcDlg::OnInitDialog(){m_strServName="localhost"; // 服务器名 = localhostm_nServPort=1000; // 服务端口 = 1000UpdateData(FALSE); // 更新用户界面// 设置套接字类的对话框指针成员变量m_sConnectSocket.SetParent(this);}

8 ．添加事件函数和成员函数的代码

主要在 CTalkcDlg对话框类的 talkcDlg.cpp 中和 CMySocket类的 Mysocket.cpp 中，添加用户自己的事件函数和成员函数的代码，要注意，这些函数的框架已经在前面的步骤中，由 VC++ 的向导生成，只要将用户自己的代码填入其中即可。

9 ．进行测试。

测试应分步进行，在上面的步骤中，每作一步，都可以试着编译执行。

图 18 Talkc客户端程序的类与消息驱动的关系

客户端程序的类与消息驱动客户端程序的类与消息驱动

客户端程序的主要功能的代码和分析

1 ．应用程序类 CTalkcApp 对应的文件

应用程序类 CTalkcApp ，对应的文件是 talkc.h 和 talkc.cpp ；

talkc.h 定义了 CTalkcApp 类，

talkc.cpp 是该类的实现代码，完全由 VC++自动创建，用户不必作任何改动。

2 ．派生的套接字类 CMySocket 对应的文件

CMySocket 类对应 MySocket.h头文件和 MySocket.CPP 文件，

3 ．对话框类 CTalkcDlg 对应的文件

对话框类 CTalkcDlg，对应的文件是 talkcDlg.h 和talkcDlg.cpp 。

4 ．其他文件

对于 VC++ 为 talkc 工程创建的其他文件，如 stdafx.h 和 stdafx.cpp ，以及 Resource.h 和 talkc.rc都不需要作任何处理。

创建服务器端程序同样利用可视化语言的集成开发环境 (IDE) 来创建服务器端应用程序框架。步骤是：1 ．使用 MFC AppWizard 创建服务器端应用程序框架。2 ．为对话框界面添加控件对象3 ．为对话框中的控件对象定义相应的成员变量4 ．创建从 CAsyncSocket 类继承的派生类5 ．为对话框类添加控件对象事件的响应函数6 ．为 CTalksDlg 对话框类添加其它的成员函数和成员变量7 ．手工添加的代码8 ．添加事件函数和成员函数的代码9 ．进行测试。

图 20 Talks服务器端程序的类与消息驱动的关系

服务器端程序的流程和消息驱动服务器端程序的流程和消息驱动

点对点交谈的服务器端程序的主要功能的代码和分析

1 ． CTalksApp 类对应的文件

talks.h 和 talks.cpp 不需要做任何改动

2 ． CMySocket 类对应的文件

（ 1 ） MYSOCKET.H 文件

（ 2 ） MySocket.cpp 文件

3 ． CTalksDlg 类对应的文件

（ 1 ） talksDlg.h

（ 2 ） talksDlg.cpp 文件

4 ．其它的文件不必改动

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